学年高中化学第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时课时作业新人教版选修3Word格式文档下载.docx

1、2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多电子数261014818322n2【议一议】1教材中的能层和必修中所学的电子层是一回事吗？答案是一回事，能层就是电子层，只不过必修和选修中的说法不同，其实质是一回事。2有人把能层形象地比喻为楼层，能级比喻为阶梯，你同意该观点吗？答案同意，该观点形象地把能层与能级之间的关系反映出来。3第五能层所容纳的最多电子数是多少？说出你推导的两种方法。答案方法一：依据每一个能层中最多可容纳的电子数为2n2个，当n5，2n250；方法二：第五能层中有5个能级5s、5p、5d、5f、5g，各能级可容纳的最多电子数分别是2、6、10、14、18，所以第五能层所容纳的最多电子

2、数为50。二、构造原理与电子排布式1构造原理随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循下图的排布顺序。人们把它称为构造原理。即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s2电子排布式将能级上排布的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如H的电子排布式为如Mg的电子排布式：1s22s22p63s2。4通过分析构造原理，回答下列问题：（1）相同能层的不同能级的能量高低有什么规律？（2）英文字母相同的不同能级的能量高低有什么规律？（3）不同能层不同能级（s、p、d、f）的

3、排布遵循什么规律？（4）原子最外层、次外层及倒数第三层最多容纳的电子数为什么分别是8、18、32个？答案（1）nsnpndnf。（2）1s2s3s4s，2p3p4p，3d4d，4f5f。（3）ns（n2）f（n1）dnp（n1）s。（4）最外层由ns、np组成，电子数不大于268；次外层由（n1）s、（n1）p、（n1）d组成，电子数不大于261018；倒数第三层由（n2）s、（n2）p、（n2）d、（n2）f组成，电子数不大于26101432。5写出120号元素的电子排布式。答案H：1s1；He：1s2；Li：1s22s1；Be：1s22s2；B：1s22s22p1；C.1s22s22p2；

4、N：1s22s22p3；O：1s22s22p4；F：1s22s22p5；Ne：1s22s22p6；Na：1s22s22p63s1；Mg：1s22s22p63s2；Al：1s22s22p63s23p1；Si：1s22s22p63s23p2；P：1s22s22p63s23p3；S：1s22s22p63s23p4；Cl：1s22s22p63s23p5；Ar：1s22s22p63s23p6；K：1s22s22p63s23p64s1；Ca：1s22s22p63s23p64s2。6元素周期表中钠的电子排布写成Ne3s1，方括号里的符号是什么意义？模仿写出8号、14号、26号元素简化的电子排布式。答案方括号

5、里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；He2s22p4；Ne3s22p2；FeAr3d64s2。一、能层与能级【例1】下列有关认识正确的是（）A各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7B各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C各能层含有的能级数为n1D各能层含有的电子数为2n2答案A解析各能层中的能级数等于其所处的能层数，即当n1时，它只有一个s能级，当n2时，含有两个能级分别为s、p能级，所以B、C都不正确；D选项中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。易错点分析本题中的D选项是一个易错点，在电子

6、排布时，从低能级开始填充，填满了低能级再填充较高能级，所以在填充时只能是最多能填充2n2个电子，而不是一定，如当某个能层是最外层时最多只能填充8个电子。规律总结1能级表示方法及各能级所能容纳的最多电子数能层 KLM NO2各能层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数12s，2p433s，3p，3d94s，4p，4d，4f16nn2变式训练1某元素原子的核外有三个能层，最外能层有4个电子，该原子核内的质子数为（）A14 B15 C16 D17解析原子核外共有三个能层，最内层只有1s能级，可容纳2个电子，第二层有2s、2p两个能级，可容纳12328个电子，最外层有4

7、个电子，所以该原子核外有14个电子，又因在原子中核外电子数等于核内质子数，故选A。二、电子排布式的书写【例2】下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）ANa：1s22s22p6BF：1s22s22p5CCl：1s22s22p63s23p5DMn：1s22s22p63s23p63d54s2答案C解析本题考查的是构造原理及各能级最多容纳的电子数。s能级最多容纳2个电子，p能级最多可容纳6个电子；电子总是从能量低的能层、能级开始排列，Cl应是Cl原子得一个电子形成的稳定结构，所以Cl的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。温馨提示书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能量由低到高可记为n

8、snp，最后要把同一能层的不同能级移到一起。1简单原子的电子排布式的书写按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如：6C：1s22s22p210Ne：17Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s12复杂原子的电子排布式的书写对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。26Fe：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的排列一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。3利用构造原理书写简化电子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其

9、简化电子排布式可表示为Ar4s1，其中Ar代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6，4s1是K的最外层电子排布。再如Fe的简化电子排布式为Ar3d64s2。变式训练2根据构造原理写出下列原子或离子的核外电子排布式。（1）O_；（2）Ca_；（3）S2_；（4）Al3_。答案（1）1s22s22p4（2）1s22s22p63s23p64s2（3）1s22s22p63s23p6（4）1s22s22p6解析O原子有8个电子，按1s、2s、2p顺序填充电子：Ca原子有20个电子，由于4s3d，出现能级交错，按1s、2s、2p、3s、3p、4s顺序填充为1s22s22p63s23p64

10、s2；S原子有16个电子，按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充为1s22s22p63s23p4，S2为S原子得到2个电子后形成，故3p能级上填充6个电子，即其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6；Al原子有13个电子，按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充为1s22s22p63s23p1，Al原子失去3个电子后变成Al3，故Al3的电子排布式为1s22s22p6。1下列叙述正确的是（）A能级就是电子层B每个能层最多可容纳的电子数是2n2C同一能层中的不同能级的能量高低相同D能级符号：3f答案B解析能级应该是电子亚层，能层才是电子层；同一能层中的不同能级的能量高低的顺序是：E（ns）

11、E（np）E（nd）E（nf）；第三能层有3个能级（3s、3p和3d），没有3f。2下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是（）A1s2s3s B2p3p4pC3s3p3d D4s3d3p答案D解析在多电子原子中，从3d能级开始有“能级交错”现象，实际4s能级能量小于3d。所以D错。3某元素的原子核外有三个电子层，其3p能级上的电子数是3s能级上的一半，则此元素是（）AS BAl CSi DCl解析该元素原子的外围电子排布为3s23p1，此元素是Al。42008年北京奥运会主体育场“鸟巢”，被泰晤士报评为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢，钒元素的原子序数为2

12、3，则钒原子的价电子排布式正确的是（）A3s23p6 B3d34s2 C3d64s2 D4s2解析钒元素的原子序数为23，可根据电子排布规律写出钒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，钒元素为副族元素，所以其价电子排布为3d34s2。5某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是（）A它的质子数一定是18B它的原子和37Cl可能互为同位素C它的单质一定是强还原剂D可以确定该微粒为Ar解析此微粒核外共有18个电子，可能是原子也可能是离子，离子又可能为阳离子Ca2、K或阴离子S2、Cl。6根据下列叙述，写出元素名称，并写出核外电子排布

13、式。（1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：_。（2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：_。（3）C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：_。（4）D元素的次外层电子数是最外层电子数的：_。答案（1）硅1s22s22p63s23p2（2）硼1s22s22p1（3）氟1s22s22p5（4）氖1s22s22p6解析（1）L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为硅。（2）当次外层为K层时，最外层电子数则为3，是硼；当次外层为L层时，最外层电子数为1.5812，违背了排布规律，故不可能。（3）单质在常温下与水剧烈反应产生O2的是F2。（4）当次外

14、层为K层时，D为氖；当次外层为L层时，则最外层有32个电子，故不可能。 经典基础题1下列各能级不可能存在的是（）A8s B6d C5p D2f2原子核外M能层最多可以容纳的电子数是（）A8 B18 C32 D50解析每个能层最多可容纳2n2（n为该能层序数）个电子。M能层最多可以容纳的电子数为23218。3某一能层上d能级所能容纳的最多电子数为（）A6 B10 C14 D15解析d能级可容纳的最多电子数为5的二倍，即为10。4下列各能层中不包含d能级的是（）AN能层 BM能层 CL能层 DO能层解析第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p和

15、3d），依次类推。前两个能层没有d能级，从第三个能层才开始出现d能级。5下列各能层，不包含p能级的是（）AN能层 BM能层 CL能层 DK能层6下列说法正确的是（）A3p4表示3p能级有4个轨道B同一原子中，1s、2s、3s电子能量逐渐减小C同一原子中，2p、3p、4p能级轨道数依次增多D基态原子是指处于最低能量的原子解析A中p能级中有3个原子轨道，3p4表示3p能级有4个电子；B中电子能量应逐渐增大；C中p能级轨道数应相同，均为3个。7构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E（nl）表示某能级的能量，以下各式中正确的是（）AE（5s）E（4f）E（4s）E（3d）BE（3

16、d）E（4s）E（3p）E（3s）CE（4s）E（3s）E（2s）E（1s）DE（5s）E（4s）E（4f）E（3d）解析根据构造原理，各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s能量由低到高，A项和D项正确顺序E（4f）E（5s）E（3d）E（4s）；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，所以C项错误。8R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R是（）ALi BBe CS DAr解析若只有1个能层，不存在p能级；若有2个能层，则有两个s能级，则电子排布为1s22s22p4，为O元素；若有3个能层，则有三个s能级，则电子排布为1s22s22p

17、63s23p6；由此可以看出应选D。9下面是某些元素的最外层电子排布，各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是 （）A2s22p2和2s22p4 B3s23p4和2s22p4C3s2和2s22p5 D3s1和3s23p2解析A项为C和O，能形成CO2；B项为S和O，能形成SO2；C项为Mg和F，能形成MgF2；D项为Na和Si，不能形成AB2型化合物，故选D。能力提升题10写出具有下列电子排布的原子的核电荷数、名称、元素符号及在元素周期表中的位置。（1）1s22s22p63s23p5：_；（2）1s22s22p63s23p63d104s24p65s2：_；（3）1s22s22p63s23p6

18、3d104s24p64d105s25p66s1：_。答案（1）核电荷数17氯Cl第三周期A族（2）核电荷数38锶Sr第五周期A族（3）核电荷数55铯Cs第六周期A族解析此题的突破口是各原子的电子排布式，根据电子层数和最外层电子数确定原子在元素周期表中的位置。11（1）某元素的原子序数为33，则：此元素原子的电子总数是_；有_个能层，_个能级；它的电子排布式为_。（2）写出S、Ca2、Cl的电子排布式：S：_；Ca2：_；Cl：_。答案（1）33481s22s22p63s23p63d104s24p3（2）1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p61s22s22p63s23p6解

19、析核电荷数原子序数核外电子数，故此原子的核外电子数为33个；依据构造原理，能量高低顺序为4s3d4p，则此元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。12有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6。其中：（1）某电中性微粒，一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是_；（2）某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是_；（3）某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层只有一个电子，这种微粒的符号是_；（4）某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是_。答案（

20、1）Ar（2）S2（3）K（4）Cl解析符合上述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2，发生如下反应：S2Br2=S2Br；氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K；得一个电子即达稳定结构的微粒应为Cl。13A、B、C三种短周期元素，原子序数依次增大，三种元素原子序数之和为35，A、C同族，B核外有10个电子，回答下列问题。（1）A、B、C三种元素分别是_、_、_（填元素符号）。（2）A、B、C之间形成多种化合物，其中属于离子化合物的化学式分别为_、_、_（任选三种）。（3）分别写出A、B、C的电子排布式A_，B_，C_。答案（1）ONa

21、S（2）Na2ONa2SNa2SO4（合理即可）（3）1s22s22p41s22s22p63s1或Ne3s11s22s22p63s23p4或Ne3s23p4解析（1）B核外有10个电子，根据阳离子的质子数核外电子数电荷数，质子数原子序数，所以B元素是钠元素；A、B、C三种元素均为短周期元素，且原子序数依次增大，所以C不是第A族元素；A、C同主族，A、C元素序数之和为351124，可知C应为第三周期元素，A为第二周期元素，则有xx824，x8，即A为氧元素，C为硫元素。（2）O、Na、S三种元素可形成的离子化合物有Na2O、Na2S、Na2O2、Na2SO4、Na2SO3等。（3）电子排布式，O

22、：1s22s22p4Na：1s22s22p63s11s22s22p63s23p414A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：A为_（写出元素符号，下同），电子排布式是_；B为_，简化电子排布式是_；C为_，价电子排布式是_；D为_，电子排布式是_；E为_，原子结构示意图是_。答案Si1s22s22p63s23p2NaNe3s1P3s23p3N1s22s22p3Fe解析由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为F

23、e。这五种元素电子排布式分别为A：1s22s22p63s23p2，B：1s22s22p63s1，C：1s22s22p63s23p3，D：1s22s22p3，E：1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出答案。15A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_。（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_，C的元素符号为_。（3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子

24、，只有一个未成对电子，E的元素符号为_，其基态原子的电子排布式为_。（5）F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn2，则n_；原子中能量最高的是_电子。答案（1）N（2）ClK（3）Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2（4）Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1（5）22p解析（1）A元素基态原子次外层有两个电子，故次外层为K层，A元素有两个电子层，由题意可写出其电子排布式为1s22s22p3，则该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。（2）B、C的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。（3）D元素原子